CN110701837A - 一种冷库融霜系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种冷库融霜系统,包括冷风机(1);冷风机的上端接口与四通换向阀(4)的第二端口相连通;四通换向阀的第一端口,与压缩机(2)的排气口相连通;压缩机的进气口与四通换向阀的第四端口相连通;四通换向阀的第三端口,分别与第一电磁阀(8)和第二电磁阀(9)的一端相连;第一电磁阀的另一端与蓄热器(6)顶部的制冷剂进口相连通;蓄热器底部的制冷剂出口,通过依次设置有第四电磁阀和第五电磁阀的连接管道,与室外换热器(7)的顶部的制冷剂进口相连通;室外换热器底部的制冷剂出口,通过热力膨胀阀(5)与冷风机的下端接口相连通。本发明能够提高进入冷风机的除霜换热量,降低了库温的波动。
Description
技术领域
本发明涉及冷库融霜技术领域,特别是涉及一种冷库融霜系统。
背景技术
冷库是一种应用广泛的冷冻冷藏设备,也是冷藏业中的基础设施。冷库良好的运行性能,不仅是贮藏货物品质的保障,同时也能降低冷库耗能在总耗电量中的比例。目前,我国冷藏业中能源的消耗和浪费非常严重。融霜作为冷库运行当中必不可少的环节,融霜的耗能约占冷库总能耗的20%。
冷库所采用的融霜方式,目前主要有电热融霜与热气融霜。其中,电热除霜作为一种控制简单的除霜方式,因为其除霜过程中热量利用率低、造成库温波动较大的缘故,应用受到了限制。逆循环除霜是热气除霜的一种,在除霜时,将库内冷风机作为冷凝器,室外换热器作为蒸发器。由于库内冷风机等室内冷风机大都采用开放式设备,融霜的热量会通过自然对流的方式扩散到冷库中,导致库温上升。
除此之外,如果冷库在低温环境下使用,室外换热器作为蒸发器,除霜时,压缩机的吸气压力较低,会导致除霜能量来源不足,会增加除霜的时间,严重时,甚至会导致压缩机停机。
因此,目前迫切需要开发出一种技术,能够在保证冷库稳定、高效运行的同时,解决逆循环除霜所造成的库温波动大以及除霜能量不足的问题。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的技术问题,提供一种冷库融霜系统。
为此,本发明提供了一种冷库融霜系统,包括冷风机;
冷风机的上端接口,与四通换向阀的第二端口b相连通;
四通换向阀的第一端口a,与压缩机的排气口相连通;
压缩机的进气口,与四通换向阀的第四端口d相连通;
四通换向阀的第三端口c,分别与第一电磁阀和第二电磁阀的一端相连;
第一电磁阀的另一端,与蓄热器顶部的制冷剂进口相连通;
蓄热器底部的制冷剂出口,通过依次设置有第四电磁阀和第五电磁阀的连接管道,与室外换热器的顶部的制冷剂进口相连通;
室外换热器底部的制冷剂出口,通过一个热力膨胀阀,与冷风机的下端接口相连通。
其中,压缩机的进气口与四通换向阀的第四端口d之间的连接管道上,设置有汽液分离器。
其中,冷风机的上端接口与四通换向阀的第二端口b之间的连接管道上,设置有感温包;
感温包与热力膨胀阀之间通过信号线连接。
其中,第二电磁阀的另一端,与第四电磁阀和第五电磁阀之间的连接管道相连;
第二电磁阀的另一端,还通过第三电磁阀,与热力膨胀阀和室外换热器之间的连接管道相连。
其中,蓄热器的表面覆盖有保温材料,保温材料为聚乙烯泡沫材料。
其中,包括中空的冷库库体;
冷库库体内部设置有一个支架;
支架的顶部放置有蓄冷板;
冷风机安装在冷库库体的顶部内侧;
蓄冷板位于冷风机上的出风口的正左边。
由以上本发明提供的技术方案可见,与现有技术相比较,本发明提供了一种冷库融霜系统,其通过增加蓄热器,将冷库运行时蒸发器和压缩机做功的热量储存起来,在逆循环除霜模式下,利用储存在蓄热器中的热量对压缩机入口前的制冷剂加热,提高了进入冷风机的除霜换热量,减少了融霜时间的同时,降低了库温的波动,有利于推广应用,具有重大的生产实践意义。
另外,本发明通过在库顶安装蓄冷板,在融霜时,可以吸收从冷风机扩散到库内的热量,进一步降低库温的波动,减小了下一周期冷负荷,节省了能源,提高冷库货物的贮藏品质。
附图说明
图1为本发明提供的一种冷库融霜系统的连接结构示意图;
图2为本发明提供的一种冷库融霜系统,安装到一个冷库上时一种实施例的结构示意简图;
图中:1为冷风机、2为压缩机、3为汽液分离器、4为四通换向阀、5为热力膨胀阀、6为蓄热器、7为室外换热器、8为第一电磁阀、9为第二电磁阀、10为第三电磁阀、11为第四电磁阀、12为第五电磁阀;
14为蓄冷板、15为冷库库体、16为支架;
20为感温包,100为出风口。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。
参见图1、图2,本发明提供了一种冷库融霜系统,包括冷风机1;
冷风机1的上端接口(即冷风机1内换热管的上端接口),与四通换向阀4的第二端口b相连通;
四通换向阀4的第一端口a,与压缩机2的排气口相连通;
压缩机2的进气口,与四通换向阀4的第四端口d相连通;
四通换向阀4的第三端口c,分别与第一电磁阀8和第二电磁阀9的一端相连;
第一电磁阀8的另一端,与蓄热器6顶部的制冷剂进口相连通;
蓄热器6底部的制冷剂出口,通过依次设置有第四电磁阀11和第五电磁阀12的连接管道,与室外换热器7的顶部的制冷剂进口相连通;
室外换热器7底部的制冷剂出口,通过一个热力膨胀阀5,与冷风机1的下端接口(即冷风机1内换热管的下端接口)相连通。
在本发明中,具体实现上,压缩机2的进气口与四通换向阀4的第四端口d之间的连接管道上,设置有汽液分离器3。
在本发明中,具体实现上,冷风机1的上端接口与四通换向阀4的第二端口b之间的连接管道上,设置有感温包20;
感温包20与热力膨胀阀5之间通过信号线连接。
在本发明中,具体实现上,第二电磁阀9的另一端,与第四电磁阀11和第五电磁阀12之间的连接管道相连;
第二电磁阀9的另一端,还通过第三电磁阀10,与热力膨胀阀5和室外换热器7之间的连接管道相连。
在本发明中,蓄热器6可以为现有的相变蓄热器,其内采用的蓄热材料可以为石蜡。具体实现上,蓄热器6,可以选用现有的相变材料为石蜡的三套管式相变蓄热器。
具体实现上,蓄热器6的表面覆盖有保温材料,保温材料可以为聚乙烯泡沫材料;
具体实现上,蓄热器6中设置有温控器,该温控器通过温度传感器,实时监测蓄热器6内的温度,并根据不同的温度设定值,对应开关不同的电磁阀(例如第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀等)。
在本发明中,具体实现上,参见图2所示,冷库包括中空的冷库库体15;
冷库库体15内部设置有一个支架16;
支架16的顶部放置有蓄冷板14;
冷风机1安装在冷库库体15的顶部内侧;
蓄冷板14位于冷风机1上的出风口100正左边。
具体实现上,支架16的实际高度低于冷库库体15内部高度,便于在支架上放置蓄冷板14,且放置蓄冷板14之后,蓄冷板14距离冷库库体15的库顶要留有3~5cm的间隙,这样可以增大蓄冷板14融霜时的换热面积。
具体实现上,所述支架16可以采用镂空的铁架,镂空的的支架,在降低对冷库气流组织影响的同时,也可以增加融霜时的蓄冷板的换热面积。
在本发明中,具体实现上,冷风机1可以选用天津市亚通制冷空调设备有限公司生产的“亚通”牌冷风机。当然,还可以是满足本发明设计要求的其他冷风机。
在本发明中,具体实现上,室外换热器7,可以选用的型号为天津市亚通制冷空调设备有限公司生产的翅片式换热器。当然,还可以是满足本发明设计要求的其他翅片式换热器。
在本发明中,具体实现上,压缩机2采用的型号为三洋(SANYO)的型号为C-L228F的压缩机。
在本发明中,具体实现上,蓄冷板14,可以选用广州佳冷冷藏有限公司品牌为佳冷(Gailen)的、型号为GL-900G的蓄冷板,该蓄冷板的材质为PE材料,冷冻温度为-12℃~-18℃。
在本发明中,具体实现上,所述蓄冷板14可以采用尺寸为230mm×180mm×25mm的冷冻型蓄冷板。
需要说明的是,对于本发明的冷库融霜系统,在冷库库体15内包含冷风机1,热力膨胀阀5、蓄冷板14、支架16以及感温包20,而在冷库库体15外安装压缩机2、储液器3、蓄热器6和室外换热器7等模块。
需要说明的是,在本发明中,各主要模块的作用如下:
冷风机1的作用为:降低冷库库体内的温度和湿度
压缩机2的作用为:将压力和温度较低的制冷剂蒸汽,压缩成压力和温度较高的制冷剂蒸汽。
储液器3的作用为:储藏制冷剂,进行气液分离以及保护压缩机2。
热力膨胀阀5的作用为:节流降压。
蓄热器6的作用为:在制冷蓄热模式下,贮存回收压缩机2所产生热量,以便于融霜。
室外换热器7的作用为:在单独制冷模式下,将压缩机2产生的热量排放到室外环境中。
蓄冷板14的作用:在融霜时,可以吸收从冷风机1扩散到库内的热量,降低库温的波动,减小了下一周期的冷负荷,节省了能源,提高冷库货物的贮藏品质。
需要说明的是,对于本发明,冷库正常运行时,通过控制第一电磁阀8、第三电磁阀10、第四电磁阀11开启,第二电磁阀9、第五电磁阀12关闭,将冷风机1、压缩机2、储液器、蓄热器6与热力膨胀阀5通过管路形成串联回路,为冷库提供冷量的同时,将压缩机2排放的热量进行回收。
需要说明的是,对于本发明,任意两个相互连通的部件之间是通过一段中空的连接管路相连通,如图1所示。
为了更清楚地说明本发明的技术方案,下面详细介绍本发明的具体工作过程。
冷库系统运行为制冷模式时,首先通过控制将第一电磁阀8、第三电磁阀10、第四电磁阀11开启,将第二电磁阀9、第五电磁阀12关闭。冷风机1、压缩机2、储液器3、蓄热器6与热力膨胀阀5通过管路形成串联回路,为冷库提供冷量的同时,将压缩机2排放的热量通过蓄热器进行回收。此为制冷加蓄热模式;
而当蓄热器中的温度达到温控器设定的温度时,通过控制将第二电磁阀9、第五电磁阀12开启,第一电磁阀8、第三电磁阀10、第四电磁阀11关闭。将冷风机1、压缩机2、储液器3、室外换热器7、热力膨胀阀5通过管路形成串联回路,此时压缩机2排放的热量由室外换热器释放到环境中,此为单独的制冷模式。
在冷库运行过程中,蓄热器中的温度一旦降低到温控器设定值以下,冷库可以通过控制,再次运行为制冷加蓄热的模式。
对于本发明,当室内冷风机霜层厚度达到融霜要求时,此时四通换向阀的第三端口c与第四端口d相连通,第一端口a与第二端口b相连通,通过控制,将第二电磁阀9和第三电磁阀10关闭,将第一电磁阀8、第四电磁阀11、和第五电磁阀12开启。此时从压缩机2出来的高温高压的制冷剂,进入冷风机1除霜,经热力膨胀阀5节流之后,首先进入室外换热器7蒸发吸热,接着进去蓄热器6之后,制冷剂温度继续升高,使得压缩机2入口的吸气压力增加,制冷剂流量增大。随后制冷剂进入压缩机2升温升压之后,进入冷风机1进行融霜。由于制冷剂在蓄热器6中获得了较高温度低温热源的补充,使得进入冷风机1的融霜的热量充足,从而缩短融霜的时间。
综上所述,与现有技术相比较,本发明提供的一种冷库融霜系统,其通过增加蓄热器,将冷库运行时蒸发器和压缩机做功的热量储存起来,在逆循环除霜模式下,利用储存在蓄热器中的热量对压缩机入口前的制冷剂加热,提高了进入冷风机的除霜换热量,减少了融霜时间的同时,降低了库温的波动,有利于推广应用,具有重大的生产实践意义。;
另外,本发明通过在库顶安装蓄冷板,在融霜时,可以吸收从冷风机扩散到库内的热量,进一步降低库温的波动,减小了下一周期冷负荷,节省了能源,提高冷库货物的贮藏品质。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种冷库融霜系统,其特征在于,包括冷风机(1);
冷风机(1)的上端接口,与四通换向阀(4)的第二端口b相连通;
四通换向阀(4)的第一端口a,与压缩机(2)的排气口相连通;
压缩机(2)的进气口,与四通换向阀(4)的第四端口d相连通;
四通换向阀(4)的第三端口c,分别与第一电磁阀(8)和第二电磁阀(9)的一端相连;
第一电磁阀(8)的另一端,与蓄热器(6)顶部的制冷剂进口相连通;
蓄热器(6)底部的制冷剂出口,通过依次设置有第四电磁阀(11)和第五电磁阀(12)的连接管道,与室外换热器(7)的顶部的制冷剂进口相连通;
室外换热器(7)底部的制冷剂出口,通过一个热力膨胀阀(5),与冷风机(1)的下端接口相连通。
2.如权利要求1所述的冷库融霜系统,其特征在于,压缩机(2)的进气口与四通换向阀(4)的第四端口d之间的连接管道上,设置有汽液分离器(3)。
3.如权利要求1所述的冷库融霜系统,其特征在于,冷风机(1)的上端接口与四通换向阀(4)的第二端口b之间的连接管道上,设置有感温包(20);
感温包(20)与热力膨胀阀(5)之间通过信号线连接。
4.如权利要求1所述的冷库融霜系统,其特征在于,第二电磁阀(9)的另一端,与第四电磁阀(11)和第五电磁阀(12)之间的连接管道相连;
第二电磁阀(9)的另一端,还通过第三电磁阀(10),与热力膨胀阀(5)和室外换热器(7)之间的连接管道相连。
5.如权利要求1所述的冷库融霜系统,其特征在于,蓄热器(6)的表面覆盖有保温材料,保温材料为聚乙烯泡沫材料。
6.如权利要求1所述的冷库融霜系统,其特征在于,包括中空的冷库库体(15);
冷库库体(15)内部设置有一个支架(16);
支架(16)的顶部放置有蓄冷板(14);
冷风机(1)安装在冷库库体(15)的顶部内侧;
蓄冷板(14)位于冷风机(1)上的出风口(100)的正左边。
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